专利名称：铁路既有线变形监测方法
技术领域：
本发明涉及铁路监测方法领域，尤其是一种铁路既有线变形监测方法。
背景技术：
在既有铁路线的周边进行工程建设或铁路线穿过地质活动频繁的区域时，铁轨发生沉降和位移的概率非常大，一旦铁轨的变形值超过警戒值，列车的运营安全将受到影响。为了保证列车的安全运营，需要对既有铁路线的铁轨变形进行监测。目前，主要有以下几种监测方法1、静力水准法其不影响运营，但只能进行沉降测量，不能进行水平位移测量，且设备受周边环境的影响很大，监测元件体积较大，不能直接测量轨枕变形，静力水准的基准点不能设置在距离线路较远的稳定区域，误差较大。2、传统水准测量其精度较高，但测量时间和频率受限制，且只能进行沉降测量，不能进行水平位移测量。此外，需要人员进入运营区域工作，影响既有线路的运营。3、路基中埋设沉降墩或位移监测标其埋设难度大，且测量误差大。综上所述，以上三种常用的监测方法各有利弊，其测量结果误差均较大，且均不能满足在不影响铁路运营的前提下，既对铁轨沉降进行测量，又对铁轨水平位移进行数据采集的监测要求。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种设计合理、测量过程简单方便、能够对既有线路铁轨的沉降和水平位移进行测量，且测量结果准确的铁路既有线变形监测方法。本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的一种铁路既有线变形监测方法，其特征在于包括以下步骤(I).选择合适型号的全站仪和棱镜；⑵.对需测量的线路进行布点，并在每个测量点上安装棱镜；(3).现场踏勘埋设足够数量的基准点和便于观测棱镜的测站点；(4).通过设置在测站点上的全站仪对棱镜进行实时测量，得到每个棱镜的三维坐标；(5).通过比较棱镜在不同时段的三维坐标，即可算出线路该测点在该时段的变形值和变化速率。而且，所述的棱镜包括小棱镜本体和一个L形支撑架，该L形支撑架由竖直立板和水平底板构成，小棱镜本体通过螺钉安装在L形支撑架的竖直立板上，在L形支撑架的水平底板上制出竖直的安装孔。而且，步骤(2)所述布点安装棱镜为在每个测量点的混凝土轨枕上钻孔，将棱镜的L形支撑架的水平底板安装在混凝土轨枕上，转动棱镜使其朝向测站点方向，然后用植筋胶将棱镜的L形支撑架进行固定。
而且，步骤(3)中所述的基准点和测站点均采用强制对中装置。本发明的优点和有益效果为I、本监测方法通过全站仪测量出轨枕各个测量点不同时段的三维坐标，通过计算得到的变化量即为轨枕的沉降量及水平位移量，从而能够监测轨枕的变形，进而反映线路的变形，对铁路安全运营起到监控作用。2、采用本监测方法不但能得到轨枕的变形量，还可以得到轨枕的变化速率，且测 量结果精度高。3、本监测过程简单方便、快捷高效，棱镜安装完成后，不必进入运营区域即可对轨枕进行实时监控，有效的保证了测量人员的人身安全，不影响铁路运营，且可实现全时间段的自动监测。4、本发明中的棱镜通过L形支撑架安装在混凝土轨枕，该支撑架采用螺钉紧固和植筋胶粘双重固定方式安装在轨枕上，此结构保证了棱镜不受周围环境振动的影响、提高了测量结果的准确性。5、本发明是一种设计科学、实施容易的铁路既有线变形监测方法，本方法能在不影响既有线运营的前提下，对铁路既有运营线路的沉降及水平位移的数据进行精确采集，保证必要的监测频率，且采集的数据代表线路全时间段的变形，最终达到对铁路既有线进行实时监控、保证列车安全运营的目的。


图I是本发明中棱镜的安装示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。一种铁路既有线变形监测方法，其包括以下步骤(I).选择合适型号的全站仪(全站型电子速测仪)和棱镜。该棱镜包括小棱镜本体2和一个L形支撑架4，该L形支撑架由竖直立板和水平底板构成，小棱镜本体通过螺钉I安装在竖直立板的上端，在水平底板上制出一个或两个竖直的安装孔。(2).对需测量的线路进行布点，并在每个测量点上安装棱镜。其具体方法为先在每个测量点的混凝土轨枕5上钻孔，将棱镜的L形支撑架的水平底板通过螺杆和螺母3安装在混凝土轨枕上，再转动棱镜使其朝向测站点方向，最后用植筋胶等将棱镜的L形支撑架进行固定，保证小棱镜不受周围环境振动的影响。(3).现场踏勘埋设足够数量且足够稳定测量的基准点和便于观测棱镜的测站点，为提高监测精度，该基准点和测站点均采用强制对中装置。(4).通过固定在测站点上的全站仪对棱镜进行实时测量，得到每个棱镜的三维坐标。(5).通过比较棱镜在不同时段的三维坐标，即可计算出线路该测点在该时段的变形值和变化速率。
权利要求
1.一种铁路既有线变形监测方法，其特征在于包括以下步骤 (1).选择合适型号的全站仪和棱镜； (2).对需测量的线路进行布点，并在每个测量点上安装棱镜； (3).现场踏勘埋设足够数量的基准点和便于观测棱镜的测站点； (4).通过设置在测站点上的全站仪对棱镜进行实时测量，得到每个棱镜的三维坐标； (5).通过比较棱镜在不同时段的三维坐标，即可算出线路该测点在该时段的变形值和变化速率。
2.根据权利要求I所述的铁路既有线变形监测方法，其特征在于所述的棱镜包括小棱镜本体和一个L形支撑架，该L形支撑架由竖直立板和水平底板构成，小棱镜本体通过螺钉安装在L形支撑架的竖直立板上，在L形支撑架的水平底板上制出竖直的安装孔。
3.根据权利要求I所述的铁路既有线变形监测方法，其特征在于步骤(2)所述布点安装棱镜为在每个测量点的混凝土轨枕上钻孔，将棱镜的L形支撑架的水平底板安装在混凝土轨枕上，转动棱镜使其朝向测站点方向，然后用植筋胶将棱镜的L形支撑架进行固定。
4.根据权利要求I所述的铁路既有线变形监测方法，其特征在于步骤(3)中所述的基准点和测站点均采用强制对中装置。
全文摘要
本发明涉及一种铁路既有线变形监测方法，其包括以下步骤(1)选择合适型号的全站仪和棱镜；(2)对需测量的线路进行布点，并在每个测量点上安装棱镜；(3)现场踏勘埋设足够数量的基准点和便于观测棱镜的测站点；(4)通过设置在测站点上的全站仪对棱镜进行实时测量，得到每个棱镜的三维坐标；(5)通过比较棱镜在不同时段的三维坐标，算出线路在该时段的变形值和变化速率。本发明是一种设计科学、实施容易的铁路既有线变形监测方法，本方法能在不影响既有线运营的前提下，对铁路既有运营线路的沉降及水平位移的数据进行精确采集，保证必要的监测频率，且采集的数据代表线路全时间段的变形，最终达到对铁路既有线进行实时监控、保证列车安全运营的目的。
文档编号G01C5/00GK102636147SQ20121010110
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者杨国朋, 杨怀玉, 江志安, 高峰 申请人:铁道第三勘察设计院集团有限公司